基于隨機場模型的人體動作識別.pdf

1、人體行為識別是對包含人體運動的圖像序列進(jìn)行運動目標(biāo)的檢測和跟蹤,并在此基礎(chǔ)上利用人體動作過程視覺模式的動態(tài)變化特征對特定動作進(jìn)行建模和識別。人體行為識別是當(dāng)前計算機視覺和模式識別領(lǐng)域的研究熱點,并在視頻監(jiān)控、數(shù)字娛樂、人機交互等具有廣闊應(yīng)用前景。
　　本文對人體行為識別方法進(jìn)行了相關(guān)研究,主要研究內(nèi)容包括:1)運動目標(biāo)檢測和跟蹤:通過背景建模和背景差法實現(xiàn)了運動目標(biāo)檢測,在此基礎(chǔ)上,采用均值飄移算法實現(xiàn)了運動目標(biāo)跟蹤,從而實現(xiàn)了運

2、動目標(biāo)所在時空區(qū)域提取,作為后續(xù)人體行為識別對象;2)圖像特征提取:主要研究的視覺特征包括多尺度多方向蓋伯特征組(Gist)、形狀上下文特征(Shape Context)、視覺詞組直方圖(Bag of Words,縮寫:BoW),從而實現(xiàn)了對人體動作特征的視覺描述;3)動作建模:主要研究了能夠挖掘時間序列潛在結(jié)構(gòu)化特性的三類隨機場模型(條件隨機場、隱條件隨機場和潛層動態(tài)條件隨機場)的構(gòu)建、學(xué)習(xí)和推斷,并基于各模型實現(xiàn)了人體動作的建模和性

3、能分析。
　　本文的實驗是用Matlab仿真實現(xiàn)的,利用當(dāng)前領(lǐng)域里流行的人體動作識別公共數(shù)據(jù)庫(Weizmann數(shù)據(jù)庫和KTH數(shù)據(jù)庫)對所研究視覺特征及時序模型性能進(jìn)行了驗證。實驗結(jié)果表明:所采用圖像特征能夠表征人體結(jié)構(gòu)和形狀視覺特性,并且隨機場模型有利于挖掘動作序列的內(nèi)在結(jié)構(gòu)特性實現(xiàn)動作序列建模和推斷,因此所構(gòu)建動作模型能夠有效實現(xiàn)人體多類動作識別;由進(jìn)一步對比實驗和分析可知,因為隱狀態(tài)的引入,使得隱條件隨機場對非結(jié)構(gòu)化的動作序